Вопросы к аттестации по архитектуре зданий 2011г
| Вид материала | Документы |
- Вопросы по бухгалтерскому учету: Нормативное регулирование учета и отчетности в Российской, 34.46kb.
- Инструкция по проектированию сборных железобетонных крыш жилых и общественных зданий, 384.89kb.
- Вопросы, рассматриваемые на педагогических советах: Анализ результатов егэ (август), 127.98kb.
- Вопросы по Технологии возведения зданий и сооружений. Пгс, 61.57kb.
- Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля Общие, 155.62kb.
- Вопросы к дифференцированному зачету II этапа аттестации, 36.22kb.
- Направления в современной архитектуре, 243.99kb.
- Архитектура стиля модерн, 144.05kb.
- Г. П. Орлов генеральный директор нииот >11. 0-11., 52.67kb.
- Г. П. Орлов генеральный директор нииот >11. 0-11., 52.58kb.
Висячие конструкции.
Висячие конструкции, строительные конструкции, в которых основные элементы, несущие нагрузку (тросы, кабели, цепи, сетки, листовые мембраны и т.п.), испытывают только растягивающие усилия. Работа Висячие конструкции на растяжение позволяет полностью использовать механические свойства высокопрочных материалов (стальной проволоки, капроновых нитей и др.), а незначительный вес их даёт возможность перекрывать сооружения с наибольшими пролётами. Висячие конструкции сравнительно просты в монтаже, надёжны в эксплуатации, отличаются архитектурной выразительностью. Недостатками Висячие конструкции являются наличие распоров (см. Распорная система) и большая деформативность под действием местной нагрузки. Для восприятия распоров устраиваются анкерные фундаменты или так называемые контурные конструкции (кольца, опоясывающие по периметру Висячие конструкции). Уменьшение деформативности Висячие конструкции достигается введением стабилизирующих элементов — оттяжек, раскосов, балок жёсткости, дополнительных поясов, а также приданием Висячие конструкции формы, допускающей предварительное напряжение. Геометрически неизменяемые Висячие конструкции, выполненные из прямолинейных элементов (вантов), называются вантовыми.
Висячие конструкции могут быть плоскими и пространственными. Простейший вид плоской Висячие конструкции — закрепленный на опорах трос с подвешенными к нему элементами, воспринимающими местную нагрузку. Современные плоские Висячие конструкции применяются главным образом в висячих мостах, висячих покрытиях, канатных дорогах, подвесных переходах трубопроводов (рис. 1) и т.п.
Пространственные Висячие конструкции применяются в основном в покрытиях общественных и промышленных зданий больших пролётов. Впервые Висячие конструкции покрытий были предложены и осуществлены В. Г. Шуховым в 1896 при строительстве павильонов Нижегородской выставки, в том числе центрального здания инженерно-строительного павильона в виде круга в основании с наружным диаметром 68 м. За рубежом начало развития современных Висячие конструкции покрытий относится к 30-м гг. 20 в. Значительное распространение они получили после 2-й мировой войны. Пространственные Висячие конструкции покрытий весьма разнообразны; они различаются способами повышения их стабильности и жёсткости, а также особенностями конструктивного решения: однопоясные, двухпоясные, седловидные и др.
Однопоясные висячие покрытия — системы параллельных тросов, сетки или мембраны, образующие цилиндрические или параболоидные поверхности. Поперечная нагрузка на несущие элементы передаётся обычно через настил. Повышение жёсткости конструкций достигается увеличением веса настила либо его омоноличиванием, превращающим систему в висячую оболочку, а при лёгких настилах — введением вантовых оттяжек (рис. 2). Двухпоясные висячие покрытия представляют собой предварительно напряжённые системы, состоящие из криволинейных поясов, обращенных выпуклостью в противоположные стороны.
Седловидные висячие покрытия обычно состоят из систем пересекающихся тросов (вогнутых и выпуклых), образующих сетку, либо представляют собой оболочку в форме гиперболического параболоида. Большинство таких конструкций выполняется с предварительным напряжением. Крупным шагом в развитии Висячие конструкции явилось сооружение в 1953 в США (штат Северная Каролина) по проекту архитектора М. Новицкого Роли-арены — здания с седловидным висячим покрытием (рис. 3).
Висячие конструкции, возводимые обычно без применения лесов (с помощью лёгких подъёмных механизмов), позволяют снизить стоимость строительства и сократить его сроки, что делает их перспективными, отвечающими растущей потребности в зданиях и сооружениях с большими пролётами.
- Пневматические и тентовые покрытия.
Пневматическими конструкциями называют мягкие оболочки, несущие функции которых обеспечиваются воздухом, находящимся внутри них под некоторым избыточным давлением. Материалом для таких покрытии служит воздухонепроницаемая ткань, синтетическая обычно армированная, пленка.
Большие преимущества пневматических конструкций перед другими видами покрытий заключаются в небольшом весе и объеме, которые они имеют в ненадутом воздухом состоянии. Это значительно облегчает их транспортировку и монтаж, который проводится без сложного строительного оборудования.
Все пневматические конструкции покрытий можно разделить на две резко различающиеся между собой группы: на воздихоопорные оболочки и воздухонесомые покрытия. Избыточное давление воздуха у первых находится под покрытием, а у вторых оно находится только в несущих пневмобаллонах.
Воздухоопорные оболочки чаще всего применяют цилиндрической или сферической формы.
Воздухонесомые покрытия — это пневмокаркасы, пневмоматы и пневмо-линзы. Пневмокаркасы и пневмоматы наиболее рационально используются в форме арок, а пневмолинзы — в форме чечевицы или подушки.
Цилиндрические воздухоопорные-оболочки выполняются обычно со стрелой подъема, равной от 3/8 ДО 1/2-пролета Горцы заканчиваются либо сферической, либо цилиндрической поверхностью. Каждая такая оболочка состоит из следующих основных частей: шлюзов для перехода, оболочки, под которой находится избыточное давление воздуха, и вентилятора, поддерживающего это давление. Шлю-зы обычно выполняют в виде легкого металлического каркаса, обтянутого той же тканью из которой сделана оболочка. Соединяется ткань шлюза с тканью оболочки с помощью переходника, т. е. ткани соответствующего раскроя. Освещаются помещения под пневмооболочками дневным светом через светопрозрачные вставки из соответствующих синтетических пленок. В нижней части оболочки устраивает ся так называемый силовой поясг с помощью, которого оболочка крепится к основанию. Избыточное давление под оболоч
кой обычно не превышает 500Н/м.кв.)
что человек, как правило, не ощуща
ет. Для поддержания такого давления
достаточно иметь один работающий
вентилятор. Если при этом необходи
мо обогревать помещение под оболочкой, то это выполняется калориферами, подающими теплый воздух. В целях уменьшения утечки воздуха, особенно из-под силового пояса, с его обеих сторон у основания предусматриваются фартуки из той же ткани. Наружный фартук присыпается землей, а внутренний помещается под поверхностью пола
При соединении отдельных секций на строительстве пневмооболочки применяют монтажные швы, такие, например, как петельно-тросовый, накладной и др.. Секций с внутренней и наружной сторон снабжены фартуками, причем наружный фартук находится только у одной секции, которым закрывается сверху петельный шов, пристегиваясь ко второй секции с помощью кнопок.
Крепление воздухоопорной оболочки к основанию выполняется несколькими способами. На ленточных бетонных фундаментах крепление оболочки удобнее всего выполнять, используя прижимные пластины, надежно скрепленные с фундаментом. Временноеодноразовое крепление оболочки к грунту выполняется анкерми в виде штырей, штопоров и винтовых сваи в зависимости от размеров сооружения. Все эти анкеры имеют сверху проушины, через которые производится привязка к ним силового пояса оболочки. Из воздуупнрспмых ПНЕВМАТИЧЕСКИХ конструкций чаще всего применяют конструкции пневмоарочные. Они состоят из баллонов, наполнненных воздухом с избыточным давлением до 100 кН/м2, Которые служат несущими конструкциями для водонепроницаемой ткани самого покрытия.
Натяжение тентов производится подтягиванием оттяжек, заанкеренных в грунт, накладных тросов, тросов-подборов и т. п.
Тент может иметь сложную поверхность, например, состоящую из взаимно пересекающихся гипаров, причем сами линии пересечения, если нет соответствующих накладных тросов, могут быть размытыми, т. е. закругленными. При таком решении концы тента не обязательно должны доходить до уровня грунта, а могут заканчиваться оттяжками, концы которых на некотором расстоянии от покрытия были бы заанкерены в грунт.
- Элементы одноэтажных зданий. Промышленных и гражданских.
Одноэтажные здания могут иметь в плане простые и сложные формы. В основном преобладает прямоугольная форма, а сложные формы характерны для производств со значительными тепло- и газовыбросами, если нужна организация притока и удаления воздуха.
В зависимости от характера технологического процесса одноэтажные здания по объемно-планировочному решению могут быть пролетного, зального, ячейкового и комбинированного типа.
Здания пролетного типа проектируют в тех случаях, если технологические процессы направлены вдоль пролета и обслуживаются кранами или без них.
Основными конструктивными элементами современного одноэтажного пролетного промышленного здания являются (рис.12.3): колоны, которые передают нагрузки на фундаменты; конструкции покрытия, которые состоят из несущей (балки, фермы, арки) и ограждающей (плиты и элементы покрытия) части; подкрановые балки, которые устанавливают на консоли колонн; фонари, которые обеспечивают нужный уровень освещенности и воздухообмен в цехе; вертикальные ограждающие конструкции (стены, перегородки, конструкции остекления), причем конструкции стен опираются на специальные фундаментные и обвязочные балки; двери и ворота для движения людей и транспорта; окна, которые обеспечивают необходимый световой режим.
Одноэтажные промышленные здания проектируют чаще всего по каркасной системе, образованной стояками (колоннами), вмонтированными в фундамент, и ригелями (фермами или балками).
Специальные связи (горизонтальные и вертикальные) обеспечивают пространственную жесткость каркаса.
Габариты сборных элементов для промышленных зданий унифицированы, и соответственно унифицированы габариты конструктивных элементов на основе укрупненного модуля.
Пролет зданий (поперечное расстояние между колонами) принимают 12, 18, 24, 30 , 36 м и др.
Высота от пола до низа несущей конструкции покрытия устанавливают кратной модулю 0,6 м (от 3,6 до 6,0 м), укрупненному модулю 1,2 м (от 6,0 до 10,8 м) и модулю 1,8 м (от 10,8 до 18,0 м).
Здания зального типа применяют тогда, когда технологический процесс связан с выпуском крупногабаритной продукции или установкой большеразмерного оборудования (ангары, цеха сборки самолетов, главные корпусы мартеновских и конверторных цехов и др.). Пролеты зданий зального типа могут быть 100 м и более.
Развитие и внедрение средств автоматизации и механизации технологических процессов создает потребность передвижения транспортных средств в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Необходимость частой модернизации технологического процесса легко осуществима в одноэтажных зданиях сплошной застройки с квадратной сеткой колонн. Такое объемно-планировочное решение получило название ячейкового, а здания – гибких, или универсальных.
В зданиях комбинированного типа сочетаются основные признаки зданий зального, пролетного или ячейкового типа.
- Совмещенные покрытия отапливаемы и не отапливаемых зданий.
Покрытия большепролетных одноэтажных зданий ограждают внутреннее пространство от атмосферного и температурного влияния внешней среды. Выполняются пологими (i= 1/12; 1/10) или плоскими (i<=2,5%). Состоит совмещенное покрытие из настила, пароизоляции, утеплителя и кровли.
Так же как и стеновое ограждение, покрытие может быть неутепленным.
Настил обычно выполняется из отдельных плит покрытия (из железобетона, из легкого бетона или из небетонных материалов.
Железобетонные ребристые плиты покрытия могут иметь длину 6 и 12 м и ширину 1,5 и 3 м
Большое применение получили крупноразмерные железобетонные сводчатые оболочки — КЖС и гипары, перекрывающие пролеты 18 и 24 м. Эти оболочки устанавливают в направлении главного пролета здания без применения таких пролетных конструкций, как фермы. По расходу материала эти настилы показали себя как наиболее экономичные среди железобетонных.
Кроме железобетонных ребристых плит из тяжелого бетона в покрытиях применяют также и легкобетонные плиты, а также легкие плиты с применением асбестоцементных листов. Легкобетонные плиты могут быть применены в комбинации с тяжелой ребристой плитой как самостоятельные плиты без ребер и с ребрами, а также как комплексные плиты со всеми необходимыми слоями, включая и гидроизоляцию.
Легкие плиты с использованием асбестоцементных листов могут также быть успешно использованы в легко-сбрасываемых покрытиях, которые возводят над помещениями с взрывоопасным производством. По техническим условиям легкосбрасываемые плиты не должны иметь массу, превышающую 120 кг/м2.
Особое место в покрытиях большепролетных зданий занимают стальной и алюминиевый тонколистовой профилированные настилы. Стальной выпускают в двух вариантах: высотой 60 и 79 мм. Удобство такого настила заключается в его незначительной массе, в простом соединении отдельных листов по методу наложения и в приспособляемости к любым формам плана покрытия, независимо от ширины и длины. Однако такой настил требует установки ригелей, на которые он опирается с шагом не более Зм. Стальной профилированный настил к ригелям крепят самонарезающими болтами. В тех случаях, где применяют алюминиевый настил и стальные ригели, между алюминием и сталью должна быть проложена надежная изоляция, не допускающая соприкасания этих двух разнородных металлов.
Тонколистовой профилированный настил может быть применен с заполнением ребер бетоном и образованием железобетонной плиты над ребрами. Толщина такой плиты определяется расчетом, однако она не может быть менее 30 мм. Этот настил может быть применен и без заполнения ребер, что также определяется расчетом. Поверх настила укладывают слой пароизоляции, а затем утеплитель и гидроизоляционный ковер, как в обычных покрытиях. В неотапливаемых помещениях профилированный настил играет роль кровли. Отвод воды с покрытий одноэтажных зданий осуществляется как наружу (организованный и неоргани; зованный), так и во внутренние водостоки. Там же приведены детали примыкания к стенам, решения температурных швов и т. п.
- Фонари.
Фонарь в архитектуре — венчающая здание открытая балочная конструкция, служащая для освещения или вентиляции.
Такого рода конструкции иногда встречаются в средневековых постройках (фонарь кафедрального собора Или). Позже под словом фонарь стали понимать открытый верхний ярус башни, что связано со сходством этого архитектурного элемента с фонарём и использованием его в качестве местоположения сигнального огня.
В архитектуре Возрождения и барокко фонарём называли маленькую куполообразную надстройку с декоративнымиаркадами, которая иногда использовалась для освещения помещения, но чаще выполняла декоративную функцию.
Наиболее известными соборами с фонарём на куполе являются кафедральный собор Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции, Собор Святого Петра в Риме, Собор Святого Павла в Лондоне и Капитолий в Вашингтоне
- Общие требования, предъявляемые к многоэтажным зданиям.
Многоэтажные — это основной тип зданий при застройке городов и поселков городского типа. В зависимости от административного значения и населенности городов предельная этажность зданий различна, В крупных республиканских центрах она может составлять до 25 ... 30 этажей — для жилых зданий и выше 30 — для административных.
По назначению многоэтажные здания подразделяют на гражданские и производственные. Многоэтажные гражданские здания — это главным образом жилые дома, здания гостиниц, общежитий, больниц, административные здания и т. п.
Наиболее общие требования к многоэтажным зданиям всех типов — обеспечение огнестойкости и долговечности конструкций. Многоэтажные здания относятся обычно к I, II классам по капитальности. Это означает, что степени огнестойкости и долговечности конструкций гражданских зданий должны быть не ниже II класса; поэтому для зданий выше пяти этажей номенклатура строительных материалов несущего остова ограничена каменными, бетонными, железобетонными материалами. Металлические несущие конструкции применяются в исключительных случаях и защищаются от воздействия огня, как правило, с обеспечением пределов огнестойкости не менее пределов, требуемых по табл. I.I. Исключения: в несущих конструкциях покрытий верхних этажей и в некоторых других случаях, особо оговоренных протиропожарными нормами, металл можно не защищать.
Требования к долговечности строительных конструкций особенно важно соблюдать для тех производственных зданий, которые могут подвергаться воздействиям агрессивной среды — частой и резкой смене высоких и низких температур, высокой влажности, воздействии блуждающих токов, химических реагентов и т. п. Меры по увеличению долговечности конструкций Предусматриваются проектом. К числу таких мер относятся: применение материалов надлежащей стойкости, применение простых архитектурных форм, исключающих скопление агрессивной технологической пыли; увеличение пролетов несущих конструкций для исключения контакта вертикальных опор с источниками тепло- и влаговыделений; применение защитных покрытий конструктивных элементов и др.
Требования целесообразности технических решений применительно к многоэтажным производственным зданиям прежде всего сводятся к возможно большему обеспечению применения унифицированных изделий в конструкциях и к другим мерам направленным на повышение степени индустриализации строительного производства. Так, если до 50-х годов как проектные решения, так и конструкции производственных зданий были в значительной степени разнообразны и индивидуальны то современные требования иные. Основные координационные размеры современного производственного здания должны строго соответствовать нормативам, установленным в государственном порядке; это позволяет применять унифицированные узлы и такие решения, которые допускают при необходимости организацию в здании, запроектированном для одного вида производства, другого, родственного технологического процесса. Требования целесообразности технических решений применительно к жилому строительству сводятся к разумному сочетанию массовой жилой застройки, основанной на применении типовых проектов и изделий с доминирующими в городской застройке акцентными зданиями, возводимыми по индивидуальным проектам. Точно такой же подход к проектированию других типов гражданского строительства: наряду с преобладанием зданий с полносборными конструкциями по каталогам индустриальных изделий уникальные объекты проектируются индивидуально, что, впрочем, не исключает возможностей применения изделий каталога.
- Требования к перекрытиям многоэтажных зданий.
Междуэтажные перекрытия — одна из наиболее сложных и ответственных частей многоэтажных зданий, требующая до 20 ... 30 % общих затрат на постройке; стоимость перекрытий с полами достигает 25 ... 30 % стоимости общестроительных работ. Поэтому важно, чтобы перекрытия были индустриальны, технологичны, экономичны.
Перекрытия совмещают два вида функций: несущую и ограждающую. Ограждающие функции состоят в изоляции помещений, расположенных друг над другом, от разного рода внешних воздействий, о чем подробно сказано в § П.4.
Несущие — в необходимости «нести» нагрузки, постоянные и временные. В зависимости от назначения здания временные нагрузки на перекрытия могут существенно различаться — в 2, 3, ..., 10 раз и более.
Для восприятия этих нагрузок и передачи усилии на вертикальные опоры в состав конструкции перекрытий всегда входят несущие элементы — балки, плиты (горизонтальные несущие конструкции). Они прежде всего должны обладать надлежащей несущей способностью.
Обеспечить несущую способность означает обеспечить восприятие конструкцией без разрушения этих нагрузок при наихудших комбинациях их сочетаний. Несущие элементы перекрытий должны обладать надлежащей жесткостью. Жесткость — это характеристика конструкции, оценивающая ее способность сопротивляться деформациям изгиба из своей плоскости; характеризуется величиной прогибов перекрытий.
Нормами установлены предельные величины прогибов, при которых жесткость конструкций считается достаточной: от 1/200 до 1/400 доли пролета в зависимости от материала несущих элементов, класса здания по капитальности, требований к отделке потолков и т. п. Превышение этих значений может вызвать нежелательные последствия — появление трещин в нижних слоях перекрытий, что снижает их эксплуатационные качества, долговечность, ухудшает интерьер. Несущие конструкции перекрытия должны также обеспечивать восприятие деформации изгиба и сдвига в своей плоскости, при восприятии горизонтальных нагрузок, действующих на здание: они являются горизонтальными диафрагмами жесткости здания и обеспечивают совместность работы всех вертикальных элементов несущего остова. Для этого должна быть обеспечена надежная связь с этим остовом: перекрытия заделываются в стены анкерными креплениями, соединяются с ригелями и колоннами каркаса сваркой закладных деталей.
Для изготовления несущих элементов перекрытий многоэтажных зданий обычно применяются несгораемые материалы: железобетон на тяжелом и легком заполнителях (керамзито-, шлако-, перлитобетонах и др.); стальной профилированный настил, металлические балки, защищенные от непосредственного воздействия огня, и т. п. Перекрытия выполняются сборными, монолитными, сборно-монолитными.
Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют на стройке в специально изготовленной опалубке, их выполняют чаще трех видов: ребристыми, кессонированными и безбалочными (плитными).
Первый состоит из плиты, второстепенных и главных балок. На рисунке балки (или ребра) направлены вниз; при необходимости получить гладкий потолок устраивают перекрытие ребрами вверх, что менее экономично, так как площадь поперечного сечения верхней сжатой зоны уменьшена. Кессонированное перекрытие получают при пересечении равномерно расположенных в двух направлениях ребер одной высоты; его применяют из эстетических соображений в интерьерах общественных зданий, а также как средство облегчения собственной массы плиты при больших пролетах. Безбалочные перекрытия опираются на колонны или через капители.
Сборно-монолитные перекрытия также выполняются на месте, но без применения опалубки: по сборным изделиям укладывают арматуру и бетон. Стальной профилированный настил, например, можно использовать в качестве опалубки плиты ребристого или складчатого профилей. После укладки арматуры и бетона получается сборно-монолитное перекрытие, в котором сам настил в значительной мере принимает на себя функции арматуры плиты. При применении керамических, легкобетонных сборных вкладышей замоноличивание является способом устройства единого, цельного перекрытия. При применении сборных железобетонных плитных перекрытий укладка поверх них дополнительного слоя армированного бетона является способом усиления их несущей способности.
Основной же объем перекрытий многоэтажных зданий выполняется из сборных железобетонных элементов. Применяются две основные схемы: плитная и балочная. Плиты укладываются на стены по двум, трем или четырем сторонам. Желательно (для жилых зданий особенно) применение сборных крупноразмерных плит размером «на комнату». Это повышает звукоизоляцию перекрытий.
По кромкам плит для образования дисков перекрытий устанавливают закладные металлические детали, которые сваривают между собой на монтаже. Для организациискрытой электропроводки в плитах устраивают каналы или закладывают в них пластмассовые трубки.
При опирании плит углами на колонны можно получить один из вариантов безбалочного перекрытия в сборном исполнении. Балочные схемы — основной тип перекрытий при каркасном несущем остове: сборные плиты укладываются по ригелям.
Сборные железобетонные плиты изготовляются двух типов: с гладкими потолками и с ребрами. Плиты с гладкими потолками: сплошного сечения толщиной 14... 16 см, многопустотные плиты высотой 22 и 30 см, коробчатые настилы. Первые применяются во всех видах зданий, где необходимо получить гладкие потолки. Ребристые применяют чаще в производственных зданиях. Они экономичны, особенно при больших нагрузках на перекрытия, и удобны тем, что позволяют использовать межреберное пространство для размещения труб воздуховодов, электрических кабелей и т. п.
В жилищном строительстве наиболее простой на сегодня и рациональной является конструкция междуэтажного перекрытия в виде сплошной плоской железобетонной плиты толщиной 16 см с наклейкой непосредственно по плите линолеума на упругой основе. Звукоизоляция от воздушного шума обеспечивается самой железобетонной плитой, имеющей массу около 400 кг/м2, что погашает энергию воздушного звука, энергия же ударного звука погашается упругим слоем рулонного ковра — линолеума на мягкой основе.
В связи с этим для жилого строительства будущих лет целесообразно толщину плит принять единой для узкого и широкого шагов панельных домов (16 или 18 см), что отвечает в наибольшей мере принципам унификации, так как при этом удастся получить единые вертикальные элементы, с которыми сопрягаются плиты перекрытия, во всех схемах панельных домов — с узким шагом, широким и со смешанными шагами.